اثر هندسه لبه های اتصال بر تنش های پسماند در جوش کاری لوله های غیر همجنس

در این مقاله رفتار مکانیکی- حرارتی فرآیند جوش کاری ذوبی برای تعیین میزان اثر هندسه لبه جوش بر اندازه و توزیع تنش پسماند در اتصالات غیر همجنس تجزیه و تحلیل شده است. از این رو یک زیر برنامه موثر و کارآمد در یک مدل المان محدود تایید شده جهت در نظرگرفتن اثرات تبدیل فاز در تحلیل عددی توسعه داده شده است. برای تایید مدل از داده های تجربی اتصالات همجنس و غیر همجنس که با روش کرنش سنجی سوراخ بدست آمدند استفاده شده است. ارتباط خوبی بین نتایج المان محدود و داده های تجربی بدست آمد. نتایج نشان داد روش محاسباتی توسعه یافته در این مطالعه یک روش موثر جهت پیش بینی تنش پسماند در اتصالات غیر همجنس است. اثر ضخامت دیواره لوله, شکل شیار جوش و فاصله گشودگی ریشه روی تنش های پسماند جوش کاری در لوله های جوش داده شده بصورت لب به لب با استفاده از مدل المان محدود حاضر مورد مطالعه قرار گرفت. مشاهده شد که با افزایش ضخامت لوله, تنش های پسماند محوری کششی در سطح داخلی اتصالات غیر همجنس در طرف فولاد زنگ نزن کاهش می یابد اما در طرف فولاد کربنی تاثیر قابل توجهی ندارد. با افزایش ضخامت دیواره لوله به خصوص در طرف فولاد کربنی تنش های پسماند محوری فشاری در سطح داخلی و تنش های پسماند محوری کششی در سطح خارجی افزایش می یابند. افزایش زاویه شیار جوش و فاصله گشودگی ریشه تنها در طرف فولاد کربنی منجر به بالا رفتن تنش های پسماند محوری فشاری در سطح داخلی و تنش های پسماند محوری کششی در سطح خارجی می شوند.